閱讀時間:2015年11月4日,20:00-22:00,2小時;
閱讀書本:《上帝擲骰子嗎-量子物理史話》,北京聯合出版社,P151-P208;
閱讀目標:什么是量子?它究竟有多神奇?
閱讀方法:泛讀+思考
閱讀筆記:
第七章:不確定性
1、海森堡的理論遭到玻爾的批評,海森堡不服。
他發現,電子的速度與位置無法同時被精確測定,如果速度精確了,位置變動就很大;如果位置精確了,速度差異就變大。1927年,海森堡發表了“不確定性原理”。
2、海森堡還發現,不僅是電子的速度與位置符合“不確定性原理”,而且能量與時間也符合“不確定性原理”。
3、玻爾與海森堡之間產生的誤會。是粒子還是波?最后,雙方各讓一步。
波粒二象性:哥本哈根解釋:(1)玻爾:互補原理,即波與粒子在同一時刻是互斥的,在一個更高的層次上統一的(2)波恩:概率解釋(3)海森堡:不確定性
至此,第三次波粒戰爭以互相妥協、互相承認收場,一體兩面,一切取決于明確的觀察手段。
4、在量子論中觀測者是和外部宇宙結合在一起的,它們是一個整體。對于這個物我合一的世界來說,任何東西都應該是可以測量和感知的。只有可觀測的量才是存在的。
物理學的意義,不在于“是什么”,而在于關于自然,我們能“說什么”。測量是新物理學的核心,測量行為創造了整個世界。
5、量子論對經典物理學的破壞:
概率解釋與不確定性原理,破壞了(嚴格)因果性;
互補原理與不確定性原理破壞了世界的(絕對)客觀性。
這種主流解釋被稱為量子論的“哥本哈根”解釋,以玻爾為首的一幫科學家。
且至今,沒有一個理論能取代哥本哈根解釋的地位,也沒有人能證明哥本哈根解釋實際上“錯了”(多數人只爭辯說它“不完備”)。
6、結論:事實上,不存在“電子”這個東西,只存在“我們與電子之間的觀測關系”。
第八章:決戰
1、科莫會議,玻爾介紹了他的互補原理的雛形。
2、愛因斯坦因故未參與科莫會議。愛因斯坦認為,物理規律應該統治一切,物理學應該簡單明確,他嚴格秉承“因果性”。
3、1927年,第五屆索爾維會議,三派:實驗派、哥本哈根派、波動派。
實驗派:布拉格、康普頓
哥本哈根派:玻爾、波恩、海森堡
波動派:愛因斯坦、薛定諤、德布羅意
4、因觀點的不相容,令第五屆索爾維會議成為了愛因斯坦與玻爾之間的理論決斗。
最后,在爭論了幾天之后,以哥本哈根派和它對量子論的解釋大獲全勝。
5、1933年,愛因斯坦聯合另外兩位同事在《物理評論》上,對量子論的不完備,進行抨擊,他們的理論實驗為“EPR佯謬”。但最后,這個理論實驗,卻被玻爾拿來反證了只有觀測時電子才有確定的性質,愛因斯坦又一次失敗。
6、如今的世界,在量子論的引導下,科學給人類社會帶來了偉大的技術革命。從半導體到核能,從激光到電子顯微鏡,從集成電路到分子生物學。量子論成為有史以來在實用中最成功的物理理論。
7、1935年,薛定諤,貓實驗。他將電子的實驗放大到了我們的日常世界,引發了爭辯。最后,得出的結論是,人有意識,貓沒有意識,人的意識能夠測量自己的波函數而使其坍縮。
科學中,第一次嚴肅地出現了意識!
第九章:歧途
1、馮諾依曼,無限復歸鏈。
2、維格納,1963年諾貝爾物理獎得主。他的意見是:意識無疑在觸動波函數中擔當了一個重要的角色。當然,維格納的意見,僅是一種說法,并未得到證明。
閱讀心得:今天讀到第八章,感覺科學越來越玄,它竟然引入了意識概念。意識,不是形而上嗎?不過,我個人倒也這么認為,純粹是一種自我直感。
作者是個相當有文采的人,甚至感覺這是一本小說,而不是一本科學科普書,但事實上,這本書是用了小說的手法將科學描畫了出來,引人入勝。
另外,書中有些“飯后閑話”,經常會探討一些大科學家的小故事,我覺得作者的分析還是很理性的。這才是有血有肉的,科學家也是凡人,一方面他們創造了科學上的奇跡,但另一方面,他們并非神話,是凡人,有凡人所有的喜怒哀樂。感覺很真實。一邊看書,一邊感覺他們的言行仿佛就在眼前展現那般生動。這歸功于作者的寫作功力,哈哈。